发光强度也不同,在解调端有一个光电管会检测出这一变化,将接收到的光信号转换成电信号,然后送到解码器和D/A转换器还原成模拟信号,经滤波后输出。干扰信号因电流微弱不足以驱动发光二极管发光,因而在解调端没有对应的电信号输出,从而被抑制掉。所以在输出端得到的只是放大了的有效的直流信号。
3.3.2 电流采样电路设计
电流采样电路如图8所示,Rsense为3m
采样电阻,取其两端的电压输入7840,
MC7805给7860输入端提供稳定的5V电源,R5和C3实现RC低通滤波,经过转换隔离调制输出差分电压信号,通过运放MC34081实现差分放大,由于TMS320LF2812的ADC模块要求输入0~3V的单极信号,所以在运放的正相端通过可调电阻接入1.5V的参考电压,即当输入电流为0时,运放输出的电压为1.5V,然后将单极电压信号接入DSP的A/D通道进行转换,获得电流采样值。
3.3.3 电流采样实验数据
如表2所示,为电流采集实验数据,当采样电阻中通入电流,采样其两端的电压值,7840的差分输出电压值是输入电压的8倍,运放MC34081组成的差分放大电路的放大系数为5,所以运放输出的电压与参考电压的差值为实际电压值的40倍。由表2中数据可以得出,与理论值相比较,相对误差小,说明当采样电阻精确度高、温漂小的条件下,采用光藕隔离放大芯片7840检测电流具有较高的准确度。
表2 实际采样电流值(A) 实际采样电压值(mV) 7840的输出电压值(mV) 3 2 1 0 -1 -2 -3 9.121 6.045 3.360 0.110 -3.011 -5.981 -9.323 1572.323 1547.892 1523.755 1500.805 1475.745 1451.370 1428.443 运放的输出电压值(mV) 1862.450 1741.521 1621.449 1504.221 1377.665 1261.451 1139.872 4 结论
综上所述,采用霍尔电流传感器(LEM模块)采样电流,线性度好、功耗小,温度稳定性好,精度普遍较高,是较为理想的电流传感器,但是成本较高;HCPL-7860的隔离型A/D转换器能直接将模拟量转化为数字量输出,从而避免了某些场合下所需要附加的A/D转换器,可靠性高,抗干扰能力强;而采用HCPL-7840采样电流,同样具有较高的精度,且抗共模抑制比的能力较强,跟LEM模块比较,它更适合于电机电流的检测;后两种方案成本较低,具有很高的性价比,但是,这两种方案都需要精确度高、温漂小的四端采样电阻为条件,才能实现精确测量的目的,普通的两端采样电阻会极大影响采样的准确性,而且采样电阻的取值要考虑最小的功率损耗和最大的准确性的折中点,较难掌握。所以,伺服电机控制系统中电流采集方案的选择。 参考文献
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